Электромагнитное несущее и направляющее устройство для подвесных экипажей

рр ачя 4 В .Хц 1 Г,ли 1 теа а-.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфюз Сфветскиа Сфциалистическик Республик(23) Приоритет 19 39 59 3/27-11 1) М. Кл.В 61 В 13/О 32) 08.07.733) ФРГ осударствеииыи коми гет СССР 1 о лелам изобретений и открытий1) Р 22336 Опубликовано 050480. Бюллетень УЙ 13 Дата опубликования описания 1004.80 56.022 088.8)(72) Авторы Иностранцы ИЗОбрЕТЕНИЯ Петер Шварцлер, Кристиан Валкнер (Австрия) Герхард Бон, Ульрих Брайтлинг, Клаус Симон (ФРГ Иностранная фирма Краусс-МафФай АГНЕСУЩЕЕ И НАПРАВЛЯЮЩПОДВЕСНЫХ ЭКИПАЖЕЙ зные сто сны относитель" а ен экипаж на с двумя внешними оперечное сечед электромагниа фиг. 3 - коной шины с уменьины боковыми плеонцевой участок заци рома Изобретение относится к транспорт ной технике на магнитной подвеске.Известно электромагнитное несущее и направляющее устройство для подвесных экипажей, содержащее закрепленные на экипаже симметрично расположенные относительно его продольный оси вне ограничивающей корпус горизонтальной поверхности ряды электромагнитов и взаимодействующие с последними расположенные на пути соотв тствуЮщие якорные шины 1.Конструкция этого устройства не предусматривает возможности прохождения разветвления пути,Бель изобретения - расширение функциональных возможностей - обеспечение использования устройства на разветвлениях пути.Бель достигается тем, что в описанном устройстве каждый ряд электромагнитов состоит из двух рядом расположенных групп электромагнитов.С целью уменьшения веса пары смеж ных электромагнитов различных групп могут быть выполнены с общей обмоткой возбуждения.С целью повышения боковой би упомянутые пары смежныгнитов могут быть поочер д сдвинуты в ра Рно оси ряда.В зоне передачи несущей и направ" ляющей функций от электромагнитов одной группы к электромагнитам смежной группы якорныешины, взаимодейст" вующие с первой иэ упомянутых групп электромагнитов, могут быть выполнены отклоняющимися вверх иэ зоны взаимодействия, я якорные шины, вэа", имодействующие во второй из упомянутых групп электромагнитов - отклоняющимися вниз, в зону взаимодействия.ктромагниты смежны на заданнометствующих якормогут быть снабуждения намагничиоположной намаг- ктромагнитов В зонах, где эле ных групп расположе расстоянии от соотв ных шин, последние жены обмотками возб вающей силы, против ничивающей силе эле экипажа. На фиг. 1 предст магнитной подвеске путевыми балками, и ние; на фиг. 2 - ря тов, вид всверху; н цевой участок якори шающимися в концу ш чами; на фиг. 4 - кякорной шины с уменьшающейся к концу путевой балкой; на фиг. 5 - разветвление пути, вид сверху, путь сдвумя внешними путевыми балками; нафиг, б - то же, путь с одной центральной путевой балкой," на фиг, 7 - экипаж на магнитной подвеске в зоневхода в разветвление, поперечное сечение; на фиг. 8 - расположение обмоток возбуждения якорных шин поперечное сечение, на базовом плече;на фиг. 9 - то же, на боковых плечах,Подвесной экипаж 1, изображенныйна фиг, 1 контуром, имеет на своейнижней стороне две проходящие вдольэкипажа Т-образные опорные рамы 2 15и 3, несущие соответственно рядыэлектромагнитов 4 и 5, состоящиесоответственно из двух групп управляемых электромагнитов б и 7 или8 и 9 таким образом, что магнитныйконтакт с якорной шиной может произвольно устанавливаться с правойили с левой стороны. Экипаж 1 магнитно подвешен к якорным шинам 10 и 11пути 12 (см, фиг. 1), которые прходят в зоне влияния обеих внешнихгрупп электромагнитов б и 9 рядовэлектромагнитов 4 и 5. Каждая шинасмонтирована на нижней .оверхностибоковых путевых балок 13 и 14. Одинаково допустимо устройство пути напутевой балке 15, несущей на нижнейстороне две якорных шины 17 и 17находящиеся в магнитном контакте собеими внутренними группами электромагнитов 7 и 8 рядов электромагнитов 4 и 5,Каждый электромагнит на подвесномэкипаже 1 имеет продольный сердечник 18 Ч-образного профиля, внутреннее пространство которого заполнено 4 Оодной стороной катушки возбуждения 19,боковые плечи ко;орого выполнены каксердечники полюсов 20 и 21, загнутые наверх к якорным шинам 10 и 11пути 12. Вторая сторона. каждой катушки возбуждения 19 заполняет (см.фиг. 2) внутреннеепространство сердечника соседнего электромагнита,принадлежащего к другой группе электромагнитов ряда, Поэтому обмотка катушки возбуждения 19 постоянно возбуждает пару электромагнитов соседних групп так что для управлениябезразлично, какая из обеих группэлектромагнитов ряда придана якорнойшине, Благодаря этому изменение направления пути может быть предусмотрено в любом месте транспортной сети.Электромагниты б и 7 создают возможность для каждой группы электромагнитов наряду с управляемой несу- дощей силой создавать и управляемуюнаправляющую силу, так как все расположенные слева электромагниты одной группы и все расположенные справа электромагниты управляемы отдельнг Профиль якорных шин 10, 11, 16 и 17 пути 12 также имеет Ч-образную форму и согласован в своих размерах с профилем сердечника 18 электромагнита, Якорные шины своим базовым плечом монтируются на путевых балках 13-15, причем их боковые плечи 22 выступают вниз навстречу полюсам 20 и 21 сердечников 18 электромагнитов. Плоскость образованной таким образом магнитной цепи под якорной шиной располагается перпендикулярно продольной оси шины и электромагнита. Воздушный зазор между якорной шиной и сердечником электромагнита, который должен сохряняться постоянным, фиксируется с помощью большого числа измерительных щупов 23, причем разность между действительным и требуемым расстоянием используется для регулирования электромагнитов.Обычно обе якорные шины в зависимости от конструкции пути находятся в контакте в внутренними 7 и 8 или внешними б и 9 группами электромагнитов рядов 4 и 5. Изменение направления пути 12 обусловливает места изменения направления якорных шин, т,е. места, в которых несущая функция передается от заканчивающейся, приданной одной группе электромагнитов, якорной шины на начинающуюся, приданную другой группе электромагнитов, якорную шину, Начало и конец обеих якорных шин 10, 16, 11 и 17 могут точно прилегать один к другому. Если электромагниты б и 9 достигают концов приданных им якорных шин 10 и 11 и продолжают отходить от них, то воздуждаемое ими влияние через эти якорные шины уменьшается вследствие увеличивающегося магнитного сопротивления. Однако возбуждаемые той же самой катушкой возбуждения 19 электромагниты 7 и 8 одновременно достигают начала других якорных шин 16 и 17 и входят в возрастающей степени в магнитный контакт с ними, так что общее усилие, возбуждаемое магнитами пар б и 7 или 8 и 9 во время прохождения места изменения направления якорной шины остается в основном постоянным.Переход несущей функции от одной якорной шины к другой происходит относительно медленно, так что обе якорные шины 10 и 16 или 11 и 17 на определенной длине перекрываются. Действующая рабочая поверхность полюса якорной шины непрерывно отступает вверх, при этом, как показано на фиг. 3, высота боковых плеч якорной шины непрерывно уменьшается или, как показано на фиг. 4, якорная шина сохраняет свой профиль, однако целиком все более отходит от плоскости рабочей поверхности полюсов магнитов экипажа. Таким образом, 727124магнитный контакт одной группы электромагнитов с оканчивающейся якорной шиной постепенно гасится, и в такой же степени создается между соседней группой электромагнитов и начинающейся якорной шиной, так 5 что внутри такой зовы изменения направления якорных шин воспринимаемое магнитной системой общее усилие не изменяется.В то время, как внешние путевые балки 13 и 14, на которых расположены якорные шины с внешней стороны разнетвления или с внутренней стороны кривой колеи (система колеи изображена на фиг. 5 и б штрих-пунктиром) несущей и направляющей систе мы, в зоне разветвления согласно фиг. 5 не прерываются, то для якорных шин, расположенных внутри разветвления или на внешней стороне кривой колеи, предусмотрены три отдельные 2 О путевые балки 24-26, каждая из которых несет два участка якорной шины. На фиг. 5 ясно, что на обеих внешних кривых колеях расположены по четыре места изменения направления 25 якорных шин, прежде чем закончится разветвление. Когда экипаж въезжает н разветвление (см. фиг. 5, зона А) к якорным шинам 10 и 11, с которыми находятся в магнитном контакте группы электромагнитов б и 9 экипажа, присоединяются якорные шины 27 и 28 на путевой балке 24, которые противостоят группе электромагнитов 7 и 8 подъезжающего экипажа, и рабочая поверхность полюсов которых в зоне А-Б постепенно продолжается от позиции в А до их требуемого уровня., которого они достигают в Б. На фиг. 7 экипаж представлен в положении внутри зоны А-Б. Боковые плечи якорных шин 27 и 28 в этом месте пути еще не достигают своей требуемой высоты и электромагниты экипажа 7 и 8 еще относительно сла бы.В зоне Б-В нсе четыре группы элект. ромагнитов экипажа находятся на номинальном расстоянии от якорных шин, что без вмешательства управления должО но приводить к удвоению тягового усилия между экипажем и путем, а при начале разбега якорных шин 10, 17 или 11, 28 в точке В неизбежно ведет к нестабильному Ходу экипажа, Чтобы обеспечить определенный безударный привод в подобной системе разветвления колеи, все якорные шины в зоне Б-В-Г снабжены обмотками 29, которые при необходимости могут возбуждать одинаково сильное и одноименно 60 поляризованное магнитное поле, как и то, которое образуют электромагниты экипажа. Нежелаемое тяговое усилие может бпри этом выключаться или при очень сильном противонозбуж денни якорных шин превращаться в отталкивающее усилие.Устройство работает следующим образом.Если экипаж едет прямо, то на левой колее действует якорная шина 10, а якорная шина 11 остается без действия. Последняя должна быть в зоне Б-Г противовозбуждена, причем расстояние до шины 10, определяемое измерительным щупом 23, должно сохраняться во всей зоне разветвления. На правой колее якорная шина 28 должна пере. снять несущие и направляющие функции, для чего действующая со стороны входа в разнетвление якорная шина 11 в зоне Б-Г противовозбуждается, Экипаж, поддерживаемый шинами 10 и 28, достигает эоны Д, в которой принудительно принимают несущую и направляющую функции якорная шина 30 на путевой балке 26 и приданная ей группа электромагнитов 9, причем измерительные щупы 23 группы электромагнитов 9 включаются.Ближайшее место изменения направления якорной шины находится в зоне Ж. Здесь снова перенимают свои функции электромагниты 8 под якорной шиной 31 и приданные измерительные щупы 23. Чтобы в зоне этого перекрещивания колеи исключить любое нежелательное влияние приданных другой колее якорных шин 32 и 33, они противовозбуждаются между зонами Е и 3. В зоне И к якорной шине 31 присоединяется шина 34 на путевой балке 35, рабочая поверхность полюса которой сначала еще заниженная, а н зоне К достигает своего оптимального уровня, в то время как от зо-. ны К рабочая поверхность полюса якорной шины 31 постепенно опускается к ее концу н зоне Л, так что в зоне Н-Л несущая и направляющая функции непрерывно передаются от группы злектромагнитон 8 к группе электромагнитов 9 или от якорной шины 31 к якорной шине 34, причем в зоне К измерительные щупы группы электро, - магнитов 9 переключаются.Принципиально также происходит направление по кривой в зоне разветвления (см. фиг. 5). В этом случае приданная правой или внутренней кривой колее якорная шина 11 сохраняет свои функции, на внешней кривой колее сначала принимает на себя несущую и направляющую функции якорная шина 27 н зоне Б,в то время как якорная шина 10 н зоне Б-Г противовоэбуждается. Наконец, становятся действующими по порядку якорные шины:шина 32 в зоне Д,шина 33 - в зоне Ж,шина 36- в зоне К. Рекомендуется якорные шины 10 и 26 в зоне В-Г противовозбуждать настолько сильно, чтобы возникло отталкинакпцее усилие между этими участками шин и группой электромаг нитов б и 8, так как оно имеет противодействующие центробежным силам экипажа составляющие, которые уменьшают воз бужденное группами зле ктрома гнитов 7 и 9 направляющее усилие. Переключение измерительных щупов ряда электромагнитов 4 соответствует достижениюзон Б, Д, Ж и К,Как показано на фиг. б, при аналичии на пути одной центральной путевой балки 15 на разветвлении требуются две дополнительные путевые" балки 37 и 38, Независимо от направления пути необходимо на каждой колее постоянно проезжать два места изменения направления якорных шин. Они находятся для прямого пути на левой колее в зонах Б и Е, а на правой колее в зонах Е и И, при повороте направо - на чравой колее в зонах Б и Е и на левой колее в зонах Е и И. Также и звесь в каждом месте из- Ю менения направления якорной шины следует переключение измерительных щупов 23 на каждую становящуюся действующей группу электромагнитов, Одинаковым образом эоны Б-В-Г разветвле ния колеи и зоны 3-И-К перекрещива - ния колеи на якорных шинах снабжены обмотками возбуждения 29.Формула изобретения1. Электромагнитное несущее н направляющее устройство для подвесных экипажей, содержацее закрепленные на экипаже симметрично расположенные относительно его продольной оси вне ограничивающей корпус горизонтальной поверхности ряды электромагнитов и взаимодействующие с последними расположенные на пути соответст- В вующие якорные шины, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностейобеспечения использования устройства на разветвлениях пути, каждый рядэлектромагнитов .остоит из двух рядом расположенных групп электромагнитов.2. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюуменьшения веса, пары смежных электромагнитов различных групп выполненыс общей обмоткой возбуждения.3. Устройство по пп, 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения боковой стабилизации,упомянутые пары смежных электромагнитов поочередно сдвинуты в разныестороны относительно оси ряда,4, Устройство по пп. 1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в зонепередачи несущей и направляющей функции от электрмагнитов одной группык электромагнитам смежной группыякорные шины, взаимодействующие спервой из упомянутых групп электромагнитов, выполнены отклоняющимисявверх из эоны взаимодействия, а якорные шины, взаимодействующие со второй иэ упомянутых групп электромагнитов - отклоняющимися вниз, в зонувзаимодействия,5. Устройство по пп. 1-4, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что в зонах где электромагниты смежных группрасположены на заданном расстоянииот соответствующих якорных шин, последние снабжены обмотками возбуждения намагничивающей силы, противоположной намагничивающей силе электромагнитов экипажа,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Германии М 707032,кл, 30 К, 3, апублик, 1953 (прототип).